Лаборатория морской турбулентности

29 января 2008 г. исполнилось 80 лет со дня рождения Ростислава Всеволодовича Озмидова, выдающегося российского океанолога, члена-корреспондента РАН, доктора физико-математических наук, профессора,  заведующего Лабораторией морской турбулентности Института океанологии РАН, главного редактора журнала "Океанология".

С именем Р.В. Озмидова связана целая эпоха в советской и российской океанологии. Он является первооткрывателем нового направления в морской гидрофизике - исследования мелкомасштабной турбулентности и микроструктуры океана. Им впервые получен универсальный спектр кинетической энергии движений вод океана, найдено выражение для внешнего масштаба турбулентности в стратифицированной среде, известного в мировой литературе как масштаб Озмидова, открыты закономерности диффузии примесей в океане. Р.В. Озмидов был идейным вдохновителем и организатором крупных океанских экспериментов-полигонов во всех океанах, на всех широтах от Арктических морей до Антарктиды. Он возглавлял научные экспедиции в 11 океанских рейсах, руководил рядом проектов по оборонной тематике.

Ростислав Всеволодович - представитель династии Озмидовых, верой и правдой служивших Отечеству. Его дед, Николай Максимович Озмидов, известный русский инженер-электротехник, был профессором Рижского политехнического института. Он получил образование в Цюрихе, там он встретил молодую француженку Армид Паулин Анн Доре, племянницу известного французского художника Гюстава Доре, которая впоследствии стала его женой и родила ему двух сыновей и двух дочерей-близнецов. Именно Николаю Максимовичу Озмидову Рига обязана первыми электротехническими сооружениями. После оккупации Риги немцами в 1918 г. Николай Максимович с семьей был эвакуирован в Москву, где ему вместе с другими профессорами из Риги было поручено создать в Иваново-Вознесенске политехнический институт по образцу и программе рижского. В 1922 г. в связи с болезнью жены Николай Максимович с семьей (женой, двумя дочерьми и старшим сыном) возвратился в Ригу. Однако, в Иваново-Вознесенске остался жить младший сын Николая Максимовича - Всеволод, участник Первой мировой войны, награжденный за храбрость орденом Станислава с мечами. Всеволод Николаевич был инженером-строителем, одним из руководителей строительства меланжевого комбината. 29 января 1927 г. в семье Всеволода Николаевича Озмидова и Варвары Шевелкиной, выпускницы химфака, родился сын, названный Ростиславом. В 1937 г. В.Н. Озмидова арестовали и по ложному обвинению в контреволюционной деятельности и вредительстве и отправили в БеломорЛАГ, где он умер в 1941 г. Так десятилетний Ростистав остался без отца, и его, вместе со старшей сестрой Ириной, вырастила и поставила на ноги мама, Варвара Шевелкина.

Ростислав Озмидов с золотой медалью окончил среднюю школу в Иваново. Поступив на Физический факультет МГУ им. Ломоносова, он увлекся океанологией и выполнил дипломную работу под руководством известного физика-океанолога В.Б. Штокмана.

В 1954 г. Р.В. Озмидов поступает в аспирантуру Института океанологии РАН, с которым связана вся его последующая трудовая деятельность. Первые научные труды Ростислава Всеволодовича были посвящены экспериментальным и теоретическим исследованиям турбулентной диффузии примесей в море. На Каспийском море, а затем и в Тихом океане им была проведена серия опытов с дискретными частицами, позволившая установить справедливость в морской среде закона "четырех третей" для зависимости коэффициента диффузии от масштаба явления. Вслед за этими опытами, Р.В. Озмидову удалось получить и теоретическое решение уравнения турбулентной диффузии с коэффициентом, задаваемым законом "четырех третей". Затем, в первой половине шестидесятых Р.В. Озмидов провел серию экспериментов по турбулентной диффузии флуоресцентных красителей в Черном море, получив первые "живые" распределения концентрации диффундирущей примеси в море.

В 1965 г. Р.В. Озмидов опубликовал в журнале "Физика атмосферы и океана" две, пожалуй, самые главные свои работы, принесшие ему мировую известность. Обе они ставили своей целью ответить на вопрос, в какой степени теория подобия локально-изотропной турбулентности Колмогорова-Обухова применима к океану:

    во-первых, Р.В. Озмидов получил выражение для вертикального масштаба движений в турбулентной, устойчиво стратифицированной среде, начиная с которого турбулентность эффективно подавляется стратификацией - нижний индекс O в левой части формулы происходит от фамилии ее первооткрывателя, Озмидова (Ozmidov scale).
    во-вторых, Р.В. Озмидов выдвинул важную гипотезу о том, что энергоснабжение океана происходит квазидискретно, на нескольких пространственно-временных масштабах, различающихся по порядку величины, и, следовательно, могут существовать несколько последовательных "инерционных" интервалов Колмогоровского типа.

В 1968 г. Ростислав Всеволодович защитил докторскую диссертацию и издал свою первую монографию "Горизонтальная турбулентность и турбулентный обмен в океане", которая впоследствии стала настольной книгой нескольких поколений физиков-океанологов. В этом же году была создана Лаборатория морской турбулентности, которую он возглавил и которой руководил на протяжении 30-и лет до своей кончины. Главной задачей Лаборатории было экспериментальное и теоретическое исследование свойств трехмерной мелкомасштабной турбулентности океана. Сейчас уже ни для кого не является тайной, что развитие этой новой области океанологии в значительной мере определялось военно-прикладными задачами, главным образом связанными с возможностью обнаружения подводных лодок по турбулентному следу. Примерно в то же время научные коллективы для решения аналогичных проблем появились в США и Канаде. Новые задачи требовали создания совешенно новой измерительной техники - турбулиметров, позволяющих измерять высокочастотные флуктуации скорости движения воды и ее скалярных свойств с масштабами до нескольких миллиметров. В начале семидесятых такая техника была создана в Особом конструкторском бюро Института океанологии под общим научным руководством Р.В. Озмидова.

В семидесятые и в первой половине восьмидесятых годов под руководством Р.В. Озмидова был проведен ряд научных экспедиций, результатом которых явились современные, ставшие уже классическими, представления об океанской турбулентности. Было показано, что турбулентность в толще океана характеризуется пространственно-временной перемежаемостью, которая по всей видимости является единственной формой существования турбулентности в среде с сильно устойчивой стратификацией. Эти результаты были обобщены в монографии "Океанская турбулентность" опубликованной в 1981 г. (в соавторстве с А.С. Мониным).

Особое место в научном творчестве Р.В. Озмидова занимают исследования турбулентной диффузии примесей в океане. Как уже отмечалось, этой теме были посвящены первые научные работы Р.В.Озмидова. Впоследствии, переключившись на другую научную тематику, Ростислав Всеволодович не забывал свою "первую любовь", и в руководимой им Лабораториии каждому аспиранту предлагалось попробовать свои силы в том или ином аспекте современных исследований турбулентной диффузии примесей в море. Итогом этой своеобразной эстафеты поколений стала вышедшая в 1986 г. монография Р.В. Озмидова "Диффузия примесей в океане", в которой были обобщены результаты самого автора и его учеников. Интересно, что последняя из опубликованных работ Р.В.Озмидова также была посвящена проблеме турбулентной диффузии, на этот раз уже пятен фитопланктона в океане (Океанология, 1998).

Р.В. Озмидов - автор более 350 печатных работ, в том числе 12 монографий, большинство из которых переиздано за рубежом. Под руководством В.В.Озмидова защищено 25 кандидатских и 8 докторских диссертаций. Р.В. Озмидову присуждена медаль Льежского университета за заслуги в области океанографии. В 1990 г. ом был избран член-корреспондентом Академии Наук СССР.

Все, кто хоть раз встречался с Ростиславом Всеволодовичем, неизбежно попадал под необыкновенное обаяние этого интеллигентного, немного застенчивого, говорящего густым басом человека. Большой любитель и знаток природы, заядлый рыболов и грибник он увлеченно рассказывал об известных только ему заповедных местах Подмосковья, где реки и озера богаты рыбой, а в лесах полно опят и белых, он был энтузиастом лыжных и байдарочных походов, мог запросто устроить выезд всей Лабораторией на шашлыки с ночевкой накануне дня Ивана Купалы.

Доброжелательность и обаяние Ростислава Всеволодовича, помноженные на талант, энциклопедические знания и преданность науке, притягивали к нему молодежь. Во многих уголках Земного шара можно найти ученых-океанологов, которые являются его учениками: в России, на Украине, в Азербайджане, Грузии, Эстонии, Литве, Польше, Болгарии, Вьетнаме, Германии, Голландии, Австралии, Канаде, США.

Основные научные труды Р.В. Озмидова

• Озмидов Р.В. О распределении энергии по разномасштабным движениям океанических вод. Известия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана, 1965, №4.
• Озмидов Р.В. О турбулентном обмене в устойчиво стратифицированном океане. Известия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана, 1965, №8.
• Озмидов Р.В. Горизонтальная турбулентность и турбулентный обмен в океане. М.: Наука, 1968, 199 с.
• Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат, 1981, 376 с.
• Озмидов Р.В. Диффузия примеси в океане.Л.: Гидрометеоиздат, 1986, 280 с.